광학 마우스를 사용하여 1-10μm까지의 거리를 측정 할 수 있습니까?


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스테퍼 모터와 기계 이동에 MXL 타이밍 벨트를 사용하는 가정용 CNC 기계로 작업하고 있습니다. 스테퍼를 사용하고 있기 때문에 기계의 실제 위치 (즉, 개 루프)에 대한 컨트롤러에 피드백이 없습니다. 때로는 절단 작업을 수행 할 때 재료 파편이 갠트리 경로로 날아가 트랙을 기어 올라가 모터가 계단을 건너 뜁니다. 이 문제를 해결하기 위해 더스트 슈와 진공을 설치하여 지역을 깨끗하게 유지하지만 여러 가지 이유로 인해 단계를 건너 뛰는 문제는 여전히 해결되지 않습니다.

물론, 산업 시장을위한 "루프를 닫는"솔루션이 이미 존재하지만, 저는 본업 애호가들에게는 예산이 부족하다고 생각합니다. 광학 마우스 센서처럼 어디에나있는 것이 사용될 수 있다면, 조금이라도 DIY 기계의 견고성을 향상시키는 데 큰 도움이 될 것입니다. 측정이 충분히 정확하면 자체 교정에도 사용할 수 있습니다.

기계의 설치 면적은 750x1000mm이므로 해당 거리에서 정확하게 측정 할 수있는 것이 필요합니다. 분명히, 광학 마우스를 사용하여 거리를 측정 할 수 있지만 (정확하게 설계된 것입니다!), 그러나 정밀성 측정의 목표 (DPI, CPI, 카메라 해상도 등)를 충족시키기 위해 어떤 매개 변수를 찾아야합니까? 1-10μm이며 이러한 측정이 반복적으로 정확합니까?

(모터의 각 단계는 기계를 약 .01143mm로 움직이므로 1μm 정밀도가 바람직하지만 너무 많이 요구 될 수 있습니다.)

불행히도, Avago (ADNS)의 최고의 리드와 가장 많이 논의 된 센서 제품군이 중단 된 것 같습니다. 예를 들어 ADNS-9800 입니다. 그들은 다른 회사에 기술을 판매 했습니까? 쉽게 찾을 수 있고 적절한 데이터 시트가있는 대안이 있습니까? 다른 회사가 USB 측면을 센서 모듈의 다이에 통합하여 SPI / I2C-> USB 변환을 수행하기 위해 다른 마이크로가 필요하지 않고 전체 제품을 저렴하게 만들었 기 때문에 중단되었습니다.

비용을 확인하면서이를 수행하는 더 좋은 방법이 있습니까? 이런 종류의 시장에서는 센서 당 최대 $ 30가 목표라고 생각합니다.



1000dpi를 수행하는 광학 마우스가 제공됩니다. 인치는 0.0254m이므로 1000으로 나눈 값은 25μm입니다. 나는 그것보다 훨씬 더 많은 생각을하지 않았으며, 일반 마우스 센서가 작업하려는 재료에서 안정적으로 작동하는지 알지 못합니다. Dpi는 일반적으로 마우스 사용 설명서 또는 상자에 있습니다.
jippie

@ IgnacioVazquez-Abrams EE.SE의 다른 Q에서 해당 링크를 보았습니다. 몇 가지 내용을 읽은 후에도 여전히 작동 방식을 완전히 이해하지 못합니다. 그것은 가장 좋은 방법 일 것 같지만 센서가 통과 할 수 있도록 700-1000mm의 트랙을 만들어야합니다.
dext0rb

2 개 이상의 PWM 드라이버를 사용하여 조각으로 만든 다음 각각 특정 공간 세트를 처리 할 수 ​​있으므로 다른 공간이 간격을두고있을 때 항상 측정 할 수있는 공간이 있습니다. 넓게하면 해상도가 높아질 수 있습니다.
이그나시오 바스케스-아 브람스

DPI 수치는 종종 마케팅 부서에 더 많은 것을 지불해야합니다 (프린터, 스캐너 등 참조). 또한 부스러기 / 먼지가 날아 다니고 진동과 같은 종류의 광학 센서 (표면 읽기)가 우려 될 수도 있습니다. 문제가 생겼다. 나는 실패 모드에 대해 자세히 생각할 것입니다-슬립 기계적 (기어에 대한 벨트 슬립) 또는 전기 (스텝 모터 조깅), 동일한 오류를 겪지 않는 일반적으로 사용되는 감지 / 인코딩 / 측정 장치가 있습니까? eBay 중국의 저렴한 DRO는 살펴볼 가치가 있습니다.
John U

답변:


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나는 광학 마우스에서 수확 된 Avago 센서를 사용하여 이것을 전에 시도했습니다.

작동하지 않습니다.

해상도는 우수하지만 정확도는 끔찍합니다. 보정은 재료에서 센서까지의 거리에 따라 다릅니다.

3 "직경의 휠과 휠의 외부"트레드 "를 읽는 센서로 테스트를 정렬했습니다. 또한 휠에 플래그를 추가하여 광 인터럽터 센서를 통과시킵니다. 회 전당 판독 횟수는 몇 가지 10 분의 1 퍼센트, 가공을위한 충분한 반복성이 거의 없습니다.

광학 마우스 센서를 정확하지만 저해상도 센서와 함께 사용하여 중간 지점을 채울 수 있다고 생각합니다. 그러나 실제로 다른 센서 기술이 더 적합하다고 생각합니다.


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해상도는 우수하지만 정확도는 끔찍합니다. 그게 내가 듣고 두려워하는 것입니다.
dext0rb

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해상도정확도 를 올바르게 묘사하기 위해 +1 .
코너 울프

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깔끔한 아이디어. 나는 해킹 사용으로 간주 라이브 스크라이브 펜 으로 특별한 점동일한 목적 레일이 경우 기본 광 마우스가 제공하는 상대 위치가 아닌 절대 위치가 제공됩니다. 나는 펜의 정밀도가 1µm이라고 주장하지만 정확성을 말하기는 어렵다. 여전히 이것이 좋은 생각이라고 생각합니다. 나는 그것을 시도하려고하지 않았습니다. 당신이 그것을 시도한다면, 우리를 업데이트하십시오.

광학 마우스 매개 변수의 경우 높은 DPI를 찾고 싶을 것입니다. 1µm 해상도의 경우 25,400 DPI 이상을 원합니다. 말할 필요도없이 상당히 높다. 기본 광 게임 마우스의 DPI는 2,500입니다. 다시 말하지만, 그것은 정확성이 아니라 정확성입니다. 광학 마우스는 아마도 갈 길이 멀다.


Livescribe에 대한 재미있는 의견! 나는 결코 사용하지 않는 책상 위에 앉아있다. 더 읽어 보면 재미있을 것입니다.
dext0rb

정밀도와 정확성은 동일합니다. 아마도 당신은 해상도 대 정확성에 대해 이야기하고 있습니까?
johnfound

6
@johnfound 아니요, 동일하지 않습니다 . 해상도와 정밀도는 동일 할 수 있습니다. 분해능과 정밀도는 값의 유효 숫자 수, 정확도는 해당 값의 정확성을 나타냅니다. 이것은 매우 중요한 차이점입니다.
사무엘

이것은 멍청한 질문 일 수도 있지만 돋보기를 사용하여 DPI를 늘릴 수 있습니까? 즉, 2,500 DPI 센서의 10 배 돋보기로 25,000 DPI를 얻을 수 있습니까?
dext0rb

대형 엔코더 휠에서 마우스 센서를 사용하면 DPI가 효과적으로 증가 할 수 있습니다. 즉, 휠에 카운트 된 도트는 해당 축의 선형 이동에 비해 기어링 / 휠 직경에 따라 더 높습니다.
사무엘

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리드 스크류 기반 시스템을 사용하는 경우 나사 끝에 광학 인코더를 배치 할 수 있습니다. 볼 마우스에서 내장을 수확하면 일부 고분해능 엔코더와 대부분의 제어 회로가 제공됩니다. 일반적인 엔코더 휠의 해상도를 찾을 수 없지만 볼은 내부적으로 중요한 기어 트레인으로 작용하므로 유사한 메커니즘을 적용 할 수 있습니다.


내 시스템은 지금 MXL 벨트로 구동됩니다.
dext0rb

그러면 ballmouse 롤러 위에 벨트를 통과시킬 수 있습니까?
Bryan Boettcher 2011

백래시와 같은 비선형 성을 고려하지 않으므로 잘못된 계획입니다. 테이블과 다른 곳에서 측정
Scott Seidman

볼 마우스 인코더는 저해상도입니다. 회 전당 수십 펄스 (일부 전도성 계수 선 사용)가 있으며 기어링이 발생하지 않습니다. 볼은 두 직교 축에서 책상에서 인코더 휠 1 : 1로 선형 이동을 결합하는 데 사용됩니다. 전자 장치는 아날로그 방식으로 판독 (및 생성)되어 더 많은 분해능을 얻는다면 직교 신호의 사인-코사인 서브 샘플링을 이론적으로 사용할 수 있습니다. 상업용 광학 인코더는 회 전당 수천 개의 라인을 가질 수 있습니다.
KalleMP
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